Diffuziya sig'imi pn birikmasi. Diyotning to'siq va diffuziya sig'imi. p

O'zgarishlarning p-n-o'tish joyiga qo'llanilganda, kuchlanish kuchning ta'sirini ko'rsatadi.

P-n-birikmasining yechimi donorlar va qabul qiluvchilar atomlarining buzilmaydigan ionlari tomonidan yaratilgan kosmik zaryadning aybi bilan bog'liq. P-n o'tish joyiga boshqa kuchlanishni qo'llash ulanish joyidagi kosmik zaryadning qiymatini o'zgartiradi. Keyinchalik, p-n o'tish bir xil tekis kondansatkichga o'xshaydi, uning plitalari n- va p-tipli o'tish maydoni bo'lib xizmat qiladi va izolyator sifatida zaryad tashuvchilar bilan zaryadlangan kosmik zaryadning maydoni va ajoyib opir bo'lishi mumkin.

Bunday p-n-birikma sig'imi deyiladi barernoy . C B to'siq xonasi formula bilan qoplanishi mumkin

S - p-n-birikma maydoni; e e 0 - ko'rinadigan (e) va mutlaq (e 0) dielektrik penetratsiya; D - p-n o'tish joyining kengligi.

Bar'ernoy êmností ê o'ziga xos xususiyati vv zalezhníst víd ovníshnyí̈ naruga. (2.2) ni yaxshilash uchun keskin o'tish uchun bar'erna emnist quyidagi formula bilan ta'minlanadi:

de belgisi "+" qaytishni bildiradi va "-" o'tishda to'g'ridan-to'g'ri bosimni bildiradi.

Bar'ernoy êmností ning teskari kuchlanish shaklida cho'kishi sig'im-kuchlanish xarakteristikasi deb ataladi (bo'lim. 2.6-rasm). O'tish zonasidagi kuz, yorug'lik uyining kontsentratsiyasi va bar'êrna êmnistning burilish kuchlanishi birdan yuzlab pikofaradlarning qiymatini oshirishi mumkin. To'siq qobiliyati teskari kuchlanish holatida namoyon bo'ladi; to'g'ridan-to'g'ri bosim bilan, u kichik tayanch r pn tomonidan manyovr qilinadi.

Krim bar'ernoi êmnosti p-n-o'tish maê shunday deyiladi diffuziya sig'imi. Diffuziya sig'imi asosda nomuvofiq zaryadning to'planishi va kengayishi jarayonlari bilan bog'liq bo'lib, bu asossiz zaryadlar harakatining inertsiyasini tavsiflaydi.

Difuziyna êmnist buti kelayotgan daraja bilan ochilishi mumkin:

de t n - bazadagi elektronlarning hayot soati.

Diffuziya qobiliyatining kengayishi p-n-o'tish orqali struma bilan proportsionaldir. To'g'ridan-to'g'ri kuchlanish bilan diffuziya quvvati o'n minglab pikofaradlarga yetishi mumkin. P-n-o'tishning umumiy quvvati bar'ernoy va diffuziya quvvatlarining yig'indisi bilan belgilanadi. Orqa bosim bilan C B > C DIF; to'g'ridan-to'g'ri bosim ostida, diffuziya sig'imi C DIF >> C B.

O'zgartirish oqimidagi p-n-o'tishning ekvivalent sxemasi shaklda ko'rsatilgan. 2.7. Ekvivalent sxema bo'yicha, p-n-o'tish r pn ning differentsial qo'llab-quvvatlashiga parallel ravishda, ikkita sig'im C B va C DIF kiritilgan; r pn bilan ketma-ket, r¢ B asosining hajm opiri kiritilgan. Shu tarzda, yuqori chastotalarda p-n-birikma o'zining chiziqli bo'lmagan quvvatini behuda sarflaydi.

Tipi diodlar

Diyotlar quyidagilarga bo'linadi:

1. Chastotaning orqasida:

2. past chastotali;

3. o‘rta diapazon;

4. yuqori chastotali;

5. VHF - diod.

6. Tayyorlash texnologiyasi uchun:

7. ball;

8. suzib yuruvchi;

9. tarqoq.

10. Funktsional maqsadlar uchun:

11. tik;

12. universal;

13. yorug'lik;

14. tunnelli diodlar.

To'g'ridan-to'g'ri oqim diodining asosiy xususiyatlari quyidagi parametrlardir: I pr, U pr, I pr max, U pr max, I arr, U arr max, r dif, de r farq- Differensial opir diod: .

Zener diyoti uchun asosiy parametrlar ê I s min, I s max, U s min, U s max, ushbu zener diyotining krimi (ish nuqtasida ko'rsatilgan), nominal ma'lumotlar va buzilish kuchlanishi U arr maks. Shuningdek, TKN (kuchlanishning harorat koeffitsienti) berilgan: yoki ichida % ustida °C: .

Impulsli diodlar ish chastotasi bilan tavsiflanadi f va impulsli javob: t cx(bir soat, quvvatini tiklash uchun diodani cho'zish orqali), Cpn va vipryamny diodlar kabi xususiyatlariga ko'ra: Men pr, men boraman va boshqalar.

Elektr animatsiya tizimi. Vipryamlyachivning tasnifi va xususiyatlari. Bir va bir xil er-xotin davr vipryamlyach z R vantazhennyam.

Dzherela Jivlennya elektron qurilishning asosiy qismiga aylanadi. Taxminan 50% vid vagi apparaturi o'shalar orqali blok zhivlennya bo'lish uchun, scho to yogo ombori ovozi transformatorga kirish uchun, bu katta o'lchamli va masu bo'lishi mumkin.

Yashash bloki quyidagilardan iborat: filtrni tekislaydigan transformator, diodli davrlar і stabilizator .

Elektr animatsiya tizimi - Birinchi va ikkinchi dzherel kharchuvannya Sukupnyst.

Birinchi hayot dzherela - elektr bo'lmagan energiyani elektr energiyasiga aylantiradigan kengaytmalar (faqat generatorlar uchun)

Ikkilamchi hayot - bir turdagi elektr energiyasini boshqasiga o'zgartiradigan kengaytma (masalan, oqimning doimiy energiyaga o'zgarishi ( tekislash ), o'zgarish vaqtida post_yny strum ( invertor )).

Transformator hayot o'lchovi bilan uzgodzhennya diyot davrlari uchun tayinlash. Ikkilamchi va birlamchi sariqlarning burilish sonining o'zgarishi transformatsiya koeffitsienti deb ataladi. Transformatorning yana bir xususiyati - kuchlanish tuproqli bo'lganligi sababli, turli liniyalar holatida diodli sxemaning izolyatsiyasi.

diod sxemasi u ishlaydigan doimiy omborning kirish qismidagi kuchlanishni va otrimannani to'g'rilash uchun tan olinadi.

U d- doimiy ombor kuchlanishi;

men d- Postiyna ombori strumu.

Diyot davri ko'rinishida, diod davrining chiqishidagi kuchlanish boshqacha. Qiu akist dalgalanma koeffitsientini baholaydi:

Dalgalanish koeffitsienti 1 dan katta (ikki davrli g'oliblar uchun) yoki 1 dan kichik (bir davrlilar uchun) bo'lishi mumkin.

Silliqlashtiruvchi filtr sifatida g'alaba passiv RC va LC filtrlari hisoblanadi (ko'pincha g'alaba LC filtridir). LC filtrining bitta chirog'i pulsatsiya koeffitsientini kamida 25 marta o'zgartiradi. Yana kuchli o'zgarish uchun K p 2 yoki 3 qatorli filtrlarni to'xtating. (oyoqlar soni 3 dan ortiq bo'lsa, o'z-o'zidan qo'zg'alishi mumkin).

Stabilizator pulsatsiyani uzoqdan o'zgartirish uchun uchrashuvlar (o'zgarish K p 1000 va undan ortiq marta). Qoida tariqasida, yoga asosini o'rnatilgan mikrosxemalar (OU yoki maxsus mikrosxemalar) tashkil etadi.

Transformatorning tartibi, diodli sxemalar va silliqlangan filtrlar deyiladi to'g'ridan-to'g'ri yo'l bilan . To'g'rilash moslamasining asosiy xususiyatlari ê:

1) oldinga siljishning o'rtacha tekislanishi men 0;

2) navantajdagi o'rtacha rektifikatsiya qilingan kuchlanish U 0;

3) daromad bo'yicha to'lqinlar koeffitsienti K n0;

4) tekislagichning tashqi xarakteristikasi U 0 \u003d U 0 (I 0).

Odnonapivperíodna sxemasi vipryamlyach.

Sxemada ishlatiladigan jarayonlar oscillogrammalarda ko'rsatilgan:

Ijobiy kuchlanish davriga ega bo'ling U 2 diod VD egri chiziq bo'ylab o'tadi va oqadi men 2 teng men d. Qaysi kuchlanish bilan kuchlanish amplitudali tabiatda sinusoidal bo'lishi mumkin U 2 m(Diodlarda kuchlanishning pasayishi yaxshi emas).

Salbiy kuchlanish davrida U 2 VD qisqa tutashuv diyoti va teskari kuchlanish yangisiga qo'shildi U arr max \u003d U 2 m. Bunday darajada, korxonadagi kuchlanish va kuchlanish impulsiv xususiyatga ega bo'lishi mumkin (0 dan p- sinusoidal xarakter i vid p oldin 2p kuchlanish va kuchlanish nolga teng).

To'g'rilash moslamasining muhim xususiyatlari:

1. Transformatorning ikkilamchi o'rashining chiqish kuchlanishi:

mazmunli wt=u shuningdek yoki .

Siz qisqa yarim to'lqinli rektifikatsiya sxemasini aniq ko'rishingiz mumkin: o'rashning o'rtacha rektifikatsiya qilingan kuchlanishi pastki qismdan 2 baravar kam. U 2.

, de Men 2 m- Transformatorning ikkilamchi o'rashining strum amplitudasi.
Spívvídnoshennia mízh bilish U dі U 2 kelayotgan virazni yozishingiz mumkin:
I 2 \u003d 1,57I d,de men d- O'rta to'g'rilash tirgak.
Tsí vrazi sizga transformatorning ikkilamchi o'rashining kuchlanishini o'rnatishga, shuningdek ikkilamchi o'rash o'raguncha quvvatni o'chirishga imkon beradi ( P 2 \u003d U 2 I 2).

3. Transformatorning birlamchi o'rash strumasining chin qiymati:
birlamchi va ikkilamchi o'rashlarning shpallari o'rtasida, kon chiziqli, de n- Transformatsiya koeffitsienti. Sening do'zaxingga i 2 \u003d I 2 -I d shuningdek . Sezilarli darajada chinne strumu degan ma'noni anglatadi men 1 (I 1):
.
Bundan tashqari, siz qattiqlikni aniqlashingiz mumkin P1 transformatorning birlamchi o'rashi ( P 1 \u003d U 1 I 1). Birlamchi va ikkilamchi sariqlarning kuchlanishini bilib, transformatorning odatiy kuchlanishini ishlab chiqish mumkin ( S):

4. Diyotlarda teskari kuchlanish

5. Kirishdagi kuchlanishning birinchi garmonikasining chastotasi ( f n1): f n1 = chiziqlar f = 50 Hz.
Zvídsi viplyaê yana bir nedolík odnopolíodídí tuzatishning sxemalari. Chastotaga ega bo'lgan 50Hz yumshatuvchi tezkor filtr bilan ko'proq hajmli L va C kerak bo'ladi.

6. Dalgalanish koeffitsienti, de U 1 m kuchlanish bo'yicha To'rtning egri kuchlanishlari seriyasida yotqizish usuliga bog'liq (bir to'lqinli rektifikatsiya sxemasi uchun) U 1 m > U d, bu ham qisqa).

Chunki ikkilamchi o'rashning strumasida ê post_yna ombori, rivna men d, keyin transformator magnitlanishga sezgir, shuning uchun oqimning o'zgarishi uchun transformatorning chiqishida signal yaratish mumkin. Shchabnuti tsgogo, zbylshhuyut rozmyr transformator.

To'langan kamchiliklar bilan bog'lanishda g'alaba qozonish uchun sxema beriladi, chunki u chiqish signalining yuqori yorqinligini talab qilmaydi.

O'rta nuqtadan ikki davrli sxema.

Vaughn o'rta visnovk va ikki diyot dan transformator qasos olish uchun. U ikkita bitta nuqtali tekislagichdan buklangan.

W'2 = W''2;

Diagrammada siz kamchiliklarni aniq ko'rishingiz mumkin: transformatorning o'rta nuqtasini va ikkilamchi o'rashning bir xil miqdordagi burilishlarini olib tashlash zarurati.

Soat diagrammalari bilan ifodalanadi:

Keling, robot tsíêí sxemalarini ko'rib chiqaylik.

Ijobiy kuchlanish davrida VD1 diodasi diod trubkasidan o'tadi men d1. Kuchlanish amplitudasi U n maksimal \u003d U 2 m. Salbiy o'rash davrida VD1 diodi yopiladi va VD2 diodi yoqiladi, shuning uchun o'rashlar bir xil bo'lsa, o'rashdagi kuchlanish amplitudasi ham ko'proq bo'ladi. U 2 m. Kuchlanishdagi stress impulsivdir va asosiy harmonikaning chastotasi massiv chastotasidan 2 baravar yuqori ( f n1 \u003d 2f qatorlar). Noldan bir o'rash davrining cho'zilishigacha sarg'ishlarning o'rashlaridan teriga oqadigan Strum. Transformatorning yadrosi bo'ylab, sariqlarning oqimlari tomonidan yaratilgan magnit oqimlari sinusoidal xususiyatga ega. Buni transformatorning ikkilamchi sargisi (yadro tezligi) tabiatda sinusoidal bo'lishi mumkinligi bilan izohlash mumkin.

To'g'rilash moslamasining asosiy xususiyatlari.

1. Kanatdagi o'rtacha rektifikatsiya qilingan kuchlanish U d:
chunki Daniya vipryamlyach ê ikkita bir yarim davr vipryamlyachivning kombinatsiyasi, keyin:.

2. Transformatorning ikkilamchi o'rashining strumasining chinni qiymati:
chunki transformatorning o'rashidan (yarim to'lqinli rektifikator bilan bog'langan) oqadigan strumaning tabiati o'zgarmaydi, keyin spivv_dnoshennia bir xil bo'ladi: .
Daly, zrobivshi shunga o'xshash vysnovki, shcho í odnopívívíodnogo vpryamyach uchun, biz olamiz:

Qisqa tutashuvlarga qadar murakkab sxema va transformator dizaynini ko'rish mumkin.

Uylarda ionlarning p-n-o'tishlari va inter-o'tish joyiga yaqin joylashgan mas'ul burunlarning mavjudligi aqlga sig'maydigan hokimiyat hissidir.

Ê p-n-o'tishda ikkita ombor: bar'erna (zaryadlovchi) Cbar va diffuz Cdif. To'siq donor va qabul qiluvchi uylarda ionlarning p-n-birikmasi bilan jihozlangan, p- va n-hududlari kondansatör qoplamasining 2 ta zaryadini hosil qiladi va to'pning o'zi dielektrik sifatida xizmat qiladi. Yiqilish holatida p-n o'tish joyiga qo'llaniladigan teskari kuchlanish shaklida zaryadlash quvvatining eskirishi formula bilan ifodalanadi.

de C 0 - Uobr \u003d 0 da Mistk_st p-n o'tish.

g - p-n o'tish turida yotqizilishi kerak bo'lgan koeffitsient (keskin o'tishlar uchun g = 1/2 va silliq g = 1/3). Shu nuqtai nazardan, barning burilish bosimining oshishi bilan sig'im o'zgarishi aniq. Tobto. zí zbílshennyam zvorotnoí̈ naprugi tovshchina zbídnenogo to'p p-n-birikmasi o'sadi, kondensator híba rozsuvayutsya plitalari va íêmíst yogo tushadi. Bar'ernoi êmností kuchi êmíst, kerovanuyu qiymati vorvotnoí̈ naprugi kabi vikoristovuvaty o'tish imkonini beradi.

Qo'llaniladigan kuchlanish sifatida sig'imning to'planishi sig'im-kuchlanish xarakteristikasi deb ataladi. De curve 1-planlari p-n-o'tish, 2-o'tkir.

Diffuziya sig'imi p- va n-mintaqalarda muhim bo'lmagan zaryad tashuvchilar sonining o'zgarishi bilan belgilanadi (egri 3).

Ipr - o'tish orqali oqadigan to'g'ridan-to'g'ri strum - AOK qilingan ahamiyatsiz burunlarning hayot soati.

To'g'ri chiziq mintaqasiga o'tish vaqtida kuchlanish nafaqat bar'erna êmíst, balki mníst ham ortadi, u o'tishning p-i n-hududlarida ahamiyatsiz zaryadning to'planishi bilan bog'liq. R-va n-sohalarida to'plangan burun tezda rekombinatsiya qilinadi va diffuz quvvat ham soat ichida o'zgaradi. Shvidkíst mas'ul ahamiyatsiz burunlari hayot soat ichida yotish rad. Diffuziya sig'imi p-n o'tishning kichik to'g'ridan-to'g'ri qo'llab-quvvatlashi bilan o'rnatiladi va boy, unda o'tkazgich elementlarining kodini aniqlaydi.

P-n birikmasiga ekvivalent sxema p / p diodlarini o'z ichiga olgan elektron sxemalarni tahlil qilish uchun ishlatiladigan matematik modeldir.

Parametrlar Lv - g'altakning induktivligi va Sk - korpusning sig'imi, agar struktura korpusga yaqin joylashgan bo'lsa, mag'lub bo'ladi.

O'tishni teskari yoqish uchun ekvivalent sxema quyidagicha ko'rinadi:

Katta to'g'ridan-to'g'ri oqimlar bilan Zb ni ekvivalent sxemadan o'chirish mumkin.

16. P/p diodlarning tasnifi. Uchrashuvlar tizimi. P/p diodlarining aqlli grafik belgilari.

Supero'tkazuvchilar diyot elektr konvertatsiya qilish qurilmasi deb ataladi, u eng yaxshi lansyugga ulanish uchun bir yoki ikkita kalitni o'ch oladi.

P / p diodlari tasniflanadi: material turiga, dizayn va texnologik xususiyatlarga ko'ra, faqat tan olingan. Amaldagi material turiga ko'ra, diodlar qo'llaniladi: germaniy, silikon, selen, silikon karbid, arsenid-galliev va boshqalar. Dizayn va texnologik xususiyatlar uchun: nuqta, qotishma, mikroqotishma, diffuz, epitaksiya, Shottki shtrixli, polikristal va boshqalar. bo'yicha: 1. Vipryamlyuvalní (kuch), sanoat chastotasining hayot chizig'ining o'zgaruvchan kuchlanishini doimiyda o'zgartirish uchun tan olingan. 2. Stabilizatorlar (qo'llab-quvvatlovchi diodlar), kuchlanishni barqarorlashtirish uchun tan olingan, ular strumadagi kuchlanishning zaif tushishi bo'lgan o'simlikning I-V xarakteristikasining eshigida ishlatilishi mumkin. 3. Varikapi, shved kodli impuls tizimlarida ishlash uchun tan olingan. 5. Yuqori chastotali shovqinlarni kuchaytirish, hosil qilish va almashtirish uchun ishlatiladigan tunnel va o'rash diodlari. 6. Yuqori chastotali tovushlarni o'zgartirish, o'chirish, hosil qilish uchun yuqori chastotali ko'rsatkichlar. 7. Elektr signalini yorug'lik energiyasiga aylantirish uchun tan olingan yorug'lik. 8. Fotodiodlar, yorug'lik energiyasini elektr signaliga aylantirish uchun mo'ljallangan. Uchrashuvlar tizimi. U harf va raqamli elementlardan iborat. Belgilanishning birinchi elementi diodaning haqiqiy materialini ko'rsatadigan chi raqami harfidir: G yoki 1 - germaniya yoki yogo yarmi; yoki 2 - kremniy yoki yogo yarmi; Abo 3 - arsenid galliy va yarim galliy; Yana bir element - diodaning tan olinishini ko'rsatadigan harf: D - to'g'ri, impulsiv; C - stabilitron; B - varikapi; I - tunnellar, o'rashlar; A - yuqori chastotali; L - yorug'lik diodi; F - fotodiod. Uchinchi element - bu diodaning energiya xususiyatlarini ko'rsatadigan raqam. To'rtinchi element - bu taqsimotning sonini ko'rsatadigan ikkita raqam. Beshinchi element diodaning o'ziga xos parametrlarini tavsiflovchi harfdir. Aqlli tasvir.

Diyotlar anod va katod deb ataladi. Anod oddiy elektr qoziqdan to'g'ridan-to'g'ri oqim oqmaguncha, elektron qurilmaning displeyidir. Katod - bu eski elektr nayzasida to'g'ridan-to'g'ri shnur oqayotgan elektron qurilmaning displeyi. Diyotni belgilash o'qi n-mintaqa o'tish joyiga ishora qiladi.

O'zgarishlarning p-n-o'tish joyiga qo'llanilganda, kuchlanish kuchning ta'sirini ko'rsatadi.

P-n-birikmasining qabul qilinishi donorlar va qabul qiluvchilar atomlarining buzilmaydigan ionlari tomonidan yaratilgan kosmik zaryadning aybi bilan bog'liq. P-n o'tish joyiga boshqa kuchlanishni qo'llash ulanish joyidagi kosmik zaryadning qiymatini o'zgartiradi. Keyinchalik, p-n o'tish bir xil tekis kondansatkichga o'xshaydi, uning plitalari n- va p-tipli o'tish maydoni bo'lib xizmat qiladi va izolyator sifatida zaryad tashuvchilar bilan zaryadlangan kosmik zaryadning maydoni va ajoyib opir bo'lishi mumkin.

Bunday p-n-birikma sig'imi deyiladi barernoy. C B to'siq xonasi formula bilan qoplanishi mumkin

S - p-n-birikma maydoni;   0 - ko'rinadigan () va mutlaq ( 0) dielektrik kirib borishi;  - p-n o'tish kengligi.

Bar'ernoy êmností ê o'ziga xos xususiyati vv zalezhníst víd ovníshnyí̈ naruga. (2.2) ni yaxshilash uchun keskin o'tish uchun bar'erna emnist quyidagi formula bilan ta'minlanadi:

de belgisi "+" qaytishni bildiradi va "-" o'tishda to'g'ridan-to'g'ri bosimni bildiradi.

Guruch. 2.6 Víd vorovoí nagruzkada bar'ernoy êmností to'planishi.

O'tish zonasidagi kuz, yorug'lik uyining kontsentratsiyasi va bar'êrna êmnistning burilish kuchlanishi birdan yuzlab pikofaradlarning qiymatini oshirishi mumkin. To'siq qobiliyati teskari kuchlanish holatida namoyon bo'ladi; to'g'ridan-to'g'ri bosim bilan, u kichik tayanch r pn tomonidan manyovr qilinadi.

Difuziyna êmnist buti kelayotgan daraja bilan ochilishi mumkin:

de t n - bazadagi elektronlarning hayot soati.

Guruch. 2.7 O'zgartirish oqimidagi p-n-o'tishning ekvivalent sxemasi

Ekvivalent sxema bo'yicha, p-n-o'tish r pn ning differentsial qo'llab-quvvatlashiga parallel ravishda, ikkita sig'im C B va C DIF kiritilgan; ketma-ket r pn bilan tayanch rB ning ommaviy ma'lumotnomasini o'z ichiga oladi.

P-n-o'tish joyiga qo'llaniladigan kuchlanishning o'zgarishi chastotasining ortishi bilan zaif quvvat kuchliroq bo'ladi, r pn kichikroq tayanch bilan o'rnatiladi va p-n-o'tishning yuqori tayanchi asosiy qismga tayinlanadi. bazani qo'llab-quvvatlash. Shu tarzda, yuqori chastotalarda p-n-birikma o'zining chiziqli bo'lmagan quvvatini behuda sarflaydi.

p - n-o'tishni bartaraf etish usullari

Splavny o'tishlar oson nutq kiritish uchun zarur bo'lgan omboriga, napívprovydnikovu kristalli astar "osilgan" past erish metall qotishma qo'yib, o'chiriladi. Qizdirilganda, kamdan-kam eritish maydoni o'rnatiladi, uning ombori osilgan va astarning kuchli erishi bilan tavsiflanadi. Sovutganda qayta kristallanish hosil bo'ladi. Supero'tkazuvchilar hududi yorug'lik atomlari bilan boyitilgan. Agar hududdagi qotishma turi astarning qotishma turiga moslashtirilsa, u keskin bo'ladi. p - n-o'tish, bundan tashqari, yogo metallurgiya kordon X 0 zbígaêtsya mintaqaning qayta kristallanish chegarasidan. Ushbu sirtdagi rafting o'tishlarida farq stribcom tomonidan o'zgartiriladi (o'tkir p - n- o'tish). Issiq eritish bo'lsa, o'tishni qoliplash eritishda yorug'lik uylarining omboriga dozalangan o'zgartirish chizig'i bilan issiq ichimlik quyish o'stirish jarayonida amalga oshiriladi. Diffuziya o'tishlari yorug'lik uylarining gazsimon, noyob va qattiq fazalarda gereldan tarqalishini yo'q qiladi. Implantatsiya qilingan o'tishlar ion uchun tasdiqlangan yorug'lik uylarining implantatsiyasi N D ( x)-N a ( x). Kombinatsiyalash usullari ko'pincha qo'llaniladi: termoyadroviy, implantatsiya yoki epitaksiyani kengaytirishdan so'ng, strukturaning tarqalishi amalga oshiriladi. Olib ketganda p - n-P. kam sozlanishi mumkin emas R- І n-butun o'tish sohasining maydonlari va th tuzilishi; zokrema, kerakli gradientdan chiqing a = d(N D - N a) /dx metallurgiya nuqtasida. o'tish X = X 0 . Vipadlarning aksariyati assimetrikdir R + - P- yoki P + - r-p., bunda u boshqasidan ko'ra kuchliroq bo'lgan hududlardan birining sozlanishini (+) oldi.

Zastosuvannya, p - n-P. maê nochiziqli CVC katta rektifikatsiya koeffitsientiga ega bo'lib, unga rektifikator diodlar funktsiyasi asoslanadi. Rahunok uchun singan to'pning o'rtoqligini keskinlik o'zgarishidan o'zgartiring U Vín maê kerovanu chiziqli bo'lmagan imkoniyatlar.

To'g'ridan-to'g'ri chiziqdagi qo'shimchalar, ínshu yilda vin ínzhektuê nosíí z odníêí vlasnoí̈ oblastí. Burunga in'ektsiyalarni strum bilan keruvlash mumkin. p - n-o'tish, yorug'likning o'zgarishi bilan rekombinatsiya, rekombinatsiya p - n- O'tish. elektrolyuminestsent dzherelo viprominuvannya, to'satdan kuchlanish tebranishida in'ektsiya sohasida inertial ravishda zatrimuvatsiya qilinadi. R - n-P. Strum p - n-P. cheruetsya yorug'lik yoki ichida. Ionizuyuchy viprominyuvannyami. kuch p - n-P. decomp yilda obumovlyuyut í̈x zastosuvannya. qo'shimchalar: to'g'ridan-to'g'ri, detektor, o'zgaruvchan diodlar, bipolyar va unipolyar tranzistorlar; tunnel diodlari; ko'chki-tranzit diodlar (HF-generatorlar); fotodiodlar, ko'chki fotodiodlari, fototransistorlar ; tiristorlar, fototiristorlar; fotosellar, uyqu batareyalari; yorug'lik, in'ektsiya lazerlari; zarrachalar detektorlari va ichida. R - n-O‘tishlar Shottki novlari, izotipik geterobirikmalar va planar qotishma chiziqlardan iborat.

Diffuziya sig'imi p-n o'tish joyi yaqinidagi zaryadlarning qayta taqsimlanishini keltirib chiqaradi va to'g'ridan-to'g'ri siljish bilan muhimroq ko'rinadi. P-n o'tish joyidagi to'g'ridan-to'g'ri kuchlanishni o'zgartirish asosda muhim bo'lmagan eskirishlarning zaryad miqdorini o'zgartiradi. Qia o'zgaruvchan zaryadli zoom diffuziya sig'imi:

Napívprovidnikoví diodlar

Supero'tkazuvchilar diodlar bitta p-n o'tishga ega bo'lgan elektr konvertatsiya qurilmalari deb ataladi, ular 2 ta elektr simi bo'lishi mumkin.

Diyotlarni asosiy sxema bo'yicha belgilash ularning funktsional maqsadlaridan kelib chiqqan holda yotadi. Diyotlarning asosiy turlari:

1. quvvat (sim) diodlari;

2. qo'llab-quvvatlovchi diodlar (stabilitron va stabilistor);

3. impulsli diodlar;

4. tunnelli diodlar;

5. varicapi;

6. VHF-diodlar;

7. magnitodid;

8. yorug'lik va boshqalar.

Quvvat diodlari

Sanoat chastotasi oqimini to'g'rilash uchun quvvat diodlari ishlatiladi. hidi vikoristovuyutsya valve kuch joriy kuchlanish p-n-o'tish xususiyatlari. 3.1-rasmda. Diyotning aqliy qiymati va ikkinchi oqim kuchlanishining xarakteristikasi p-n-birikmasining xarakteristikasi bilan birlashtirilgan.

Quvvat diodlarining asosiy parametrlari:

1. Men kiraman. ¾ to'g'ridan-to'g'ri strumuning o'rtacha ruxsat etilgan qiymati;

2. U pr. ¾ ruxsat etilgan to'g'ridan-to'g'ri oqim bilan to'g'ridan-to'g'ri bosimning pasayishi;

3. U sp. elektr uzilishiga olib kelmasligi kerak bo'lgan diodaning maksimal ¾ ruxsat etilgan teskari kuchlanishi;

4. I sp. max ¾ ruxsat etilgan teskari kuchlanishdagi diodaning teskari strumasining qiymati;

5. R qo'shing. ¾ mahkamlash qabul qilinadi, uni biriktirmada ko'rish mumkin;

6. t ° rob. max ¾ maksimal ruxsat etilgan ish harorati;

7. f max ¾ chegara ish chastotasi.

Yuqori chastotali diodlar

Yuqori chastotali diodlar zmin oqimining muhim chastotalarida (yuzlab kHz dan yuzlab MGts gacha) strum oqimini yagona yo'nalishga aylantirish uchun mo'ljallangan. Eng katta vipryamlyayuschih diodlarning bu maqsadlarini blokirovka qilishning mumkin emasligi asosiy sabab, ularning muhim bar'erna mnistidir. Chastota oshgani sayin, rektifikatsiya qilingan signal, yopiq diyotning ko'rinadigan qo'llab-quvvatlashi tushadi, vana quvvati buziladi va diod o'zining funktsional maqsadini buzishni to'xtatadi. Ushbu effektdan foydalanish uchun (o'tish qobiliyatini minimallashtirish uchun) yuqori chastotali diodlarda ikkita texnologik hiyla mavjud: nuqta va mezoalloy texnologiyalari deb ataladigan.

Yuqori chastotali diodning funktsiyalari to'g'ridan-to'g'ri bog'langan diodaga o'xshaydi. Elektr davrlarida yuqori chastotali diodaning qiymati to'g'ridan-to'g'ri diyotning qiymatiga asoslanadi. Krym parametrív, pritamanny vipryamny diode, diodning maksimal quvvati nol burilish kuchlanishida qo'shiladi.

HF-diodlar (yuqori chastotali diodlar)

Past chastotali diodlar signallarni o'nlab MGts gacha bo'lgan elektr oqimiga aylantirish uchun mo'ljallangan. Nuqta texnologiyasiga e'tibor bering.

Impulsli diodlar

Rektifikatorli diodlarga o'xshash impulsli diodlarning ahamiyati va oqim kuchlanish xarakteristikasi. Impulsli diodlar impulsiv xarakterdagi signallar bilan ishlash uchun tan olinadi (o'tish rejimida), shuning uchun diodlarni oshirish va o'chirish jarayonlarining inertsiyasini himoya qilish kerak. To'g'ridan-to'g'ri kuchlanishni stribkopodíbníbníbníbníbníbníbníbníbníbníbníbníbníbníbníbníbníbníbníbníbníbníbníbníbníbíní toʻgʻridan-toʻgʻri strum va vídnovlenní vídnovlennía svorotnogo vídnovlennía svorotnogo vííívívíní vídnovlennía víívívlaryity bilan toʻgʻridan-toʻgʻri kuchlanishni oʻrnatish soatini qurishni boshlash muhimdir. Huquqbuzarliklar va omillar rekombinatsiya jarayonlarining tezligi (erkin burunlar uchun bir soatlik hayot) bilan belgilanadi. Ushbu diodlar uchun materiallarni ishlab chiqarish uchun rekombinatsiya jarayonlarining tezligini oshirish uchun strumada (oltin, nikel) erkin aşınma uchun "pastalar" hosil qilish uchun uylarni joriy qilish kerak.

Ijobiy polaritning kirish impulsini in'ektsiya qilish ostida (3.2-rasm) diodaning asosiy hududiga zaryad AOK qilinadi. Diffuziya quvvati mavjudligi orqali chiziqni ko'tarish uchun chiziqdagi to'g'ri chiziqdan kuchlanishni o'zgartiring. Qo'shimcha AOK qilingan zaryad bilan diodaning eshik tayanchini o'zgartirish mumkin.

Impuls diyotining asosiy parametrlari ê:

1. t arr \u003d t 2 - t 1 ¾ soat darvoza tayanchini qayta qurish, tobto. shprits noldan o'tgan paytdan boshlab (to'g'ridan-to'g'ri kuchlanishning polaritesini o'zgartirgandan so'ng) chiziq berilgan kichik qiymatga yetguncha bir soat oralig'i;

2. t pr \u003d t 4 - t 3 ¾ soat to'g'ridan-to'g'ri qo'llab-quvvatlashni o'rnatish, tobto. dioddagi to'g'ridan-to'g'ri kuchlanishning oldindan belgilangan qiymatiga etgunga qadar, to'g'ridan-to'g'ri oqimning impulsi diodga qo'llaniladigan momentga muvofiq soat oralig'i;

3. R i \u003d U pr.max / I pr. impulsny opir;

4. I pr.max ¾ maksimal ruxsat etilgan impuls oqimi;

5. U pr.max ¾ maksimal impulsiv to'g'ridan-to'g'ri kuchlanish;

6. R qo'shing. ¾ rozs_yuvannyaning ruxsat etilgan maksimal zichligi.

Har xil turdagi impulsli diodlar Shottki diodi, Supero'tkazuvchilar metallning tuzilishi bilan eritmalarning p-n-birikmasida. Bunday o'tishning o'ziga xos xususiyati bazada ortiqcha zaryadning to'planishi hisoblanadi. Bunday diodaning inertsiya quvvati baryer quvvatidagi zaryadga bog'liq. Schottky diyotining ma'nosi p.3.3 da ko'rsatilgan.

Strumning to'lib ketishi mexanizmi o'tish orqali juda oddiy. Nosíí zaryad ê minor maydonlardan biri uchun, ommaviy zaryad mintaqaning elektr maydonida siljiydi, ular mintaqaga tortiladi, de hidlar allaqachon asosiy hisoblanadi. Zavvichayning asosiy burunlarining kontsentratsiyasi Sudan hududidagi kichik burunlarning kontsentratsiyasidan sezilarli darajada oshadi. (n n>> npі p p >> p n), keyin o'tkazgichning ushbu mintaqasida zaryaddagi asosiy burunlarning ahamiyatsiz qo'shimcha sonining paydo bo'lishi o'tkazgichning bir xil darajada muhim pozitsiyasini deyarli o'zgartirmaydi.

To'g'ridan-to'g'ri struma o'tganda chiqadigan yana bir rasm . Shu tarzda, strumaning diffuz komponenti muhimroq bo'lib, u zaryaddagi asosiy burunlardan hosil bo'ladi, bu potentsial to'siq hosil qiladi va u asosiy burunlar bo'lmagan o'tkazgich maydoniga kirib boradi. Kichkina burunlarning kontsentratsiyasi bir xil darajada muhim kontsentratsiyaga mutlaqo zid bo'lishi mumkin. Muhim bo'lmagan burunlarning zaprovadzhennya fenomeni deyiladi in'ektsiya.

To'g'ridan-to'g'ri struma orqali o'tganda p-n- elektron maydondan uzoq hududga o'tish elektronlarni in'ektsiya qilish, uzoq hududdan elektron maydonga - simlarni quyish.

Oddiylik uchun biz simlarni o'tkazgichning sim maydonidan elektron maydonga kiritishni batafsil ko'rib chiqamiz, shu bilan birga sim maydonidan elektronlarni kiritishning asosiy jarayoni bo'yicha simning keyingi rivojlanishini kengaytiramiz. Yakshcho xabar beradi p-n- kuchlanishning to'g'ridan-to'g'ri uzatishga o'tishi (3.13-rasm), keyin potentsial to'siqning balandligi pasayadi va bo'shliqqa kirish uchun teshiklar soni paydo bo'ladi. n- mintaqa.

3.13-rasm. O'tish joyidan to'g'ridan-to'g'ri strumani o'tkazish sxemasi

Tsikh dirok paydo bo'lishidan oldin n- bool hududi elektr neytral, ya'ni. teridagi musbat va manfiy zaryadlar n- maydonlar y summasi nolga qo'shildi.

Dirky, in'ektsiya qilingan R- ichida joylashgan n- musbat hajmli zaryadga ega bo'lgan maydon. Ushbu zaryad o'tkazgichning hajmida kengayib, asosiy zaryad tashuvchisi - elektronikani ishlab chiqaradigan elektr maydonini hosil qiladi. Dirkslar tomonidan yaratilgan elektr maydoni elektronlarning dirkslariga qo'shiladi, ularning manfiy hajmli zaryadi dirklarning ijobiy hajmli zaryadini qoplashi mumkin. ínzhektovannyh dyrok hajmiy zaryad yaqinida Protezoseredzhennya elektronív summízhnyh obyagah, tobto da í̈hnoyí kontsentratsiyasi o'zgarishiga olib keldi. elektr betarafligini yo'q qilish va ularning davrlarida volumetrik zaryad paydo bo'lishiga.

Оскільки ніякий перерозподіл вільних зарядів усередині електрично нейтрального напівпровідника не може компенсувати об'ємного заряду дірок, то для відновлення стану електричної нейтральності напівпровідника із зовнішнього виводу має увійти додаткова кількість електронів, сумарний заряд яких дорівнюватиме сумарному заряду інжектованих дірок. Elektronlar va dirkalar soni zaryad belgisi uchun bu uzaytirish kattaligiga teng bo'lishi mumkin, keyin tashqi ko'rinishidan o'tkazgich hajmiga kiritilgan elektronlar soni in'ektsiya soni uchun qimmatroq bo'lishi mumkin. teshiklar.

Bu unvonda, tashqi ko'rinishi bilan bir kechada n- hududlar kichik ahamiyatsiz burunlar - elektronlar soni bir xil - asosiy ahamiyatsiz burunlar Va í tí, y ínshí noí̈ ê ahamiyatsiz, shardlar konsentratsiyani hosil qiladi, bu termodinamik tenglik kontsentratsiyasida o'zgaradi.

Muhim bo'lmagan muhim bo'lmagan burunlarning hajmli zaryadini muhim bo'lmagan asosiy burunlarning hajm zaryadi bilan qoplash jarayoni doimo oqadi. Ushbu jarayonni tiklash soati dam olish soati bilan belgilanadi

í Germaniya uchun bo'lish (e = 16), pytomy opyr kabi 10 ohm. sm, 10-11 yoping sek. Axir, siz jarayonni mittevim orqali boshlashingiz mumkin.

Shunday qilib, faqat o'tish paytida, ma'badning burun kontsentratsiyasi, kontsentratsiyaning gradienti ko'rinishining burni o'tkazgichning chuqurligiga quyi konsentratsiyalarning to'g'ri chizig'iga kengayadi. Bir vaqtning o'zida ahamiyatsiz burunlarning kontsentratsiyasi rekombinatsiya jarayonida o'zgaradi, shuning uchun pragmatik qiymatning kontsentratsiyasi bir xil ahamiyatga ega.

3.14-rasm. Muhim bo'lmagan muhim bo'lmaganlar kontsentratsiyasini taqsimlash egri chizig'i

nosíí̈v (dirok) elektron mintaqada p-n-o'tish

Konsentratsiya bir xil darajada muhim asosiy burunlarning kontsentratsiyasiga nisbatan kichik bo'lsa ham (past in'ektsiya tezligi), keyin o'tkazgichga to'g'ridan-to'g'ri o'tishda notekis burunlarning kontsentratsiyasining pasayishi eksponensial qonunga bog'liq (3.4-rasm):

(3.23)

L Bu o'rta yoshda, burun asosida, hayotning bir soatiga tarqalishi mumkinligini tavsiflaydi.

Dosit vyddalenyy vyd o'tish nuqtasida (x →¥ ) zaryaddagi burun kontsentratsiyasi bir xil darajada muhimdir.

Kichkina teng in'ektsiya bilan, muhim bo'lmagan burunlarning kontsentratsiyasi n- bo'limlar orasidagi to'shak maydoni o'tishdan oldin qo'llaniladigan kuchlanishning kattaligiga qarab eksponent ravishda eskiradi:

(3.24)

(da U= 0; ijobiy qiymatlarning oshishi hisobiga tez ortib bormoqda U).

D ga o'tishda kuchlanishning o'zgarishi muhim ahamiyatga ega u ichida ahamiyatsiz diroklar kontsentratsiyasining oshishiga olib keladi n- hududlar, tobto. zaryadni o'zgartirishdan oldin. Zaryadni o'zgartirish, viklikane kuchlanishni o'zgartirish, siz uni zaif quvvat kabi qilishingiz mumkin. Amnistiya deyiladi diffuziya , parchalar o'tish orqali strumaning diffuziya komponentini o'zgartiradigan ko'rinadi.

Siz zrobiti visnovok, sho diffuziya sig'imi o'tish orqali to'g'ridan-to'g'ri oqimlar yoki kichik teskari kuchlanishlar bilan namoyon bo'ladi, agar diffuziya oqimining o'lchami teng chiziqli o'tkazuvchanlikda noto'g'ri bo'lmasa.

Zaryadning D o'zgarishi sifatida diffuziya sig'imini bering Q, yoga D deb nomlangan kuchlanish o'zgartirish v_dnesene u:

ya'ni diffuziya sig'imi qiymati bilan o'tish orqali strumaga quyish orqali baholanadi.

Kichkina muhim bo'lmagan burunlarning yangi zaryadi n-domenlarni virase integratsiyasi orqali olib tashlash mumkin (3.23).

Operatsion tizimlar (OT)

16. P/p diodlarning tasnifi. Uchrashuvlar tizimi. P/p diodlarining aqlli grafik belgilari.

p - n-o'tishni bartaraf etish usullari

Siz ham kiyishingiz mumkin